基于FPGA的智能交通灯模糊控制的设计.docx

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1、基于FPGA的智能交通灯模糊控制的设计1概述为了解决城市交通拥挤的问题，需要从供求两个方面来采取措施：一是加强城市道路的基础建设，二是要充分利用、提高现有路网的利用效率。目前，国内的城市交通灯大多数都是采用固定的绿信比（一个信号相位的有效绿灯时长与周期时长之比），不能满足交叉路口车辆的时变性要求。模糊控制技术作为笆能控制的重要分支之一，它的最大特点是针对各类具有非线性、强耦合、不确定性、时变的多变量复杂系统，在各个控制领域中得到广泛的应用，并取得良好的控制效果。在城市道路中存在大量的平面交叉路口，交叉路口一般可以分成十字形、X形、T行、Y行和多路交叉形，本文以十字形交叉路口作为研究对象。在平面

2、交叉路口上某一支或者几支交通流所获得的通行权称为信号权，简称相位。一个周期内有几个信号相位，则称该信号系统为几相位系统。本文以双向6车道4相位系统为例。第1相位东西方向交通流直行，第2相位东西方向交通流左转，第3相位南北方向交通流直行，第4相位南北方向交通流左转，所有右转方向交通流不予控制。其交通运行图如图1所示。图14相位交通运行图2模糊控制器的设计模糊控制器通常包括模糊化搂旦、数据库、规则库、模糊推理机和解模糊接口5部分，如图2所示。图2模糊控制器的组成2.1隶属度函数为了完成输入的模糊化，必须知道输入精确值对模糊化的隶属度函数，如取7个，即P1（正大）、PM（正中）、PS（正小）、ZE（

3、零）、NS（负小）、NM（负中）、N1（负大）。在精度要求比较高的情况下可以采用正态分布，一般情况下可取三角形或者梯形，本文采用三角形的隶属度函数。在红灯期间，取线圈感应取为IOOm,车身及车距平均距离取5m,将测得的车辆排队长度P看作模糊变量。其论域为：P=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21取7个语言值，其赋值表如表1所列。语；;值1357911I，15171921很长0.20.60.91.0长0.20.71.00.702较长0.20.81.00.80.2中等0.1().61.00.60.I较短0.20.81.00.80.2短0.20.71.00.70.2-jr7片7很短1.00.90.60.2fJfCe乂“Cg二X9BZZXX3ffi-*MHQ-?图3模糊控制交通灯系统工程图